RU2492241C1 - METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo- - Google Patents

METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo- Download PDF

Info

Publication number
RU2492241C1
RU2492241C1 RU2012129190/10A RU2012129190A RU2492241C1 RU 2492241 C1 RU2492241 C1 RU 2492241C1 RU 2012129190/10 A RU2012129190/10 A RU 2012129190/10A RU 2012129190 A RU2012129190 A RU 2012129190A RU 2492241 C1 RU2492241 C1 RU 2492241C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protective antigen
protein
anthracis
strain
anthrax
Prior art date
Application number
RU2012129190/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Ивановна Микшис
Анастасия Юрьевна Гончарова
Полина Юрьевна Попова
Ольга Михайловна Кудрявцева
Юрий Алексеевич Попов
Владимир Викторович Кутырев
Original Assignee
Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб") filed Critical Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб")
Priority to RU2012129190/10A priority Critical patent/RU2492241C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492241C1 publication Critical patent/RU2492241C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: method includes cultivation of previously prepared culture of the recombinant strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo-. The cell mass is separated using the filtration module with a membrane having a pore diameter of 0.2 mcm. Protein EA1 is extracted from the washed cell mass using a buffer with 1% sodium dodecyl sulfate, and purified by diafiltration using membrane filters and two-stage ion-exchange chromatography on hydroxyapatite. The protective antigen is isolated from the culture filtrate and purified by successive steps of concentration and diafiltration.
EFFECT: use of the invention enables to obtain in one processing chain the highly purified antigens of anthrax microbe - protective antigen and protein EA1 needed to create chemical vaccines.
3 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к технологии получения иммуногенных сибиреязвенных антигенов - протективного антигена и белка ЕА1, и может быть использовано в производстве средств специфической профилактики сибирской язвы.The invention relates to biotechnology, and in particular to a technology for producing immunogenic anthrax antigens - a protective antigen and EA1 protein, and can be used in the production of specific prophylaxis of anthrax.

В. anthracis - этиологический агент особо опасного инфекционного заболевания -сибирской язвы. Высокая вирулентность возбудителя сибирской язвы обусловлена генами, детерминирующими синтез капсулы и экзотоксина. Капсула защищает микробную клетку от фагоцитоза, а экзотоксин, состоящий из протективного антигена, отечного и летального факторов, вызывает патологические реакции макроорганизма. Один из компонентов токсина - протективный антиген, обладает выраженным иммуногенным потенциалом и является действующим началом всех сибиреязвенных вакцин [1]. Несмотря на доминирующее значение протективного антигена в процессе формирования иммунного ответа, не подвергается сомнению участие в иммуногенезе и других антигенов, в том числе белка S-слоя - ЕА1 [2]. Введение в состав вакцины дополнительных иммуногенных антигенов является одним из подходов к повышению их иммунологической эффективности.B. anthracis is the etiological agent of a particularly dangerous infectious disease - anthrax. The high virulence of the anthrax pathogen is due to genes that determine the synthesis of capsules and exotoxin. The capsule protects the microbial cell from phagocytosis, and the exotoxin, consisting of a protective antigen, edematous and lethal factors, causes pathological reactions of the macroorganism. One of the components of the toxin is a protective antigen, has a pronounced immunogenic potential and is the active principle of all anthrax vaccines [1]. Despite the dominant importance of the protective antigen in the process of formation of the immune response, participation in the immunogenesis of other antigens, including the S-layer protein - EA1 [2], is not questioned. The introduction of additional immunogenic antigens into the vaccine is one of the approaches to increasing their immunological effectiveness.

В России производится комбинированная вакцина, представляющая собой композицию спор вакцинного штамма В. anthracis СТИ-1 и выделенного из него протективного антигена, адсорбированного на гидроокиси алюминия. В Великобритании лицензирована химическая вакцина, состоящая из осажденного квасцами протективного антигена, выделенного из культурального фильтрата вакцинного штамма В. anthracis Sterne 34F2. Лицензированная в США химическая вакцина содержит адсорбированный на гидроокиси алюминия протективный антиген, полученный из культурального фильтрата протеазонегативного производного В. anthracis Sterne 34F2 - В. anthracis V770-NP1-R.A combined vaccine is being produced in Russia, which is a composition of the spores of the vaccine strain B. anthracis STI-1 and the protective antigen isolated from it adsorbed on aluminum hydroxide. A chemical vaccine is licensed in the UK consisting of an alum-precipitated protective antigen isolated from a culture filtrate of the vaccine strain B. anthracis Sterne 34F 2 . A US licensed chemical vaccine contains a protective antigen adsorbed onto aluminum hydroxide from a culture filtrate of a proteasonegative derivative of B. anthracis Sterne 34F 2 - B. anthracis V770-NP1-R.

Известны способы получения протективного антигена из вакцинных штаммов В. anthracis СТИ-1, В. anthracis Sterne 34F2, В. anthracis V770-NP1-R [3, 4, 5]. Известен способ получения протективного антигена из штамма В. anthracis 55 ВНИИВВиМ, используемого в ветеринарии [6]. Во всех перечисленных способах продуцентами протективного антигена сибиреязвенного микроба являются штаммы схожие между собой по методу получения - элиминация плазмиды pXO2, и плазмидному составу - рХО1+ pXO2-. Ввиду отсутствия плазмиды pXO2 они лишены способности синтезировать капсулу и, как следствие, вызывать инфекционный процесс при попадании в восприимчивый организм. Однако данные штаммы характеризуются относительно высокой реактогеностью, обусловленной, помимо прочего, синтезируемыми ими факторами патогенности - отечным и летальным факторами. Кроме того, они, как все типичные представители рода Bacillus, образуют споры, устойчивые к действию большинства дезинфицирующих агентов. Использование спорообразующих микроорганизмов в промышленном производстве вакцинных препаратов сопряжено с риском бактериальной контаминации оборудования и помещений.Known methods for producing protective antigen from vaccine strains of B. anthracis STI-1, B. anthracis Sterne 34F 2 , B. anthracis V770-NP1-R [3, 4, 5]. A known method of obtaining a protective antigen from strain B. anthracis 55 VNIIIVViM used in veterinary medicine [6]. In all of the above methods, producers of the anthrax protective antigen are strains that are similar to each other by the production method - elimination of plasmid pXO2, and plasmid composition - pXO1 + pXO2 - . Due to the absence of the pXO2 plasmid, they lack the ability to synthesize the capsule and, as a result, cause an infectious process when it enters a susceptible organism. However, these strains are characterized by relatively high reactogenicity, caused, among other things, by the pathogenicity factors they synthesize - edematous and lethal factors. In addition, they, like all typical representatives of the genus Bacillus, form spores that are resistant to most disinfectants. The use of spore-forming microorganisms in the industrial production of vaccine preparations carries a risk of bacterial contamination of equipment and facilities.

Еще одним недостатком способов с использованием вакцинных штаммов-продуцентов является их неспособность обеспечить высокий уровень продукции протективного антигена ввиду генетических особенностей, а именно наличия в геноме В. anthracis сложной системы регуляции, лимитирующей его синтез [7, 8]. Уровень продукции протективного антигена аттенуированными штаммами зависит от содержания СО2 в атмосфере и составляет не более 15-30 мкг/мл. Для увеличения продукции протективного антигена разработан способ, заключающийся в глубинном культивировании штамма В. anthracis СТИ-1 на питательной среде с бикарбонатом натрия с непрерывной аэрацией культуральной жидкости смесью нескольких газов - азотом, аргоном, гелием [9]. Однако использование смеси различных газов для аэрирования излишне усложняет технологию культивирования. Повышенное содержание СО2 в среде выращивания достигается добавлением в нее бикарбоната натрия. Однако установлено, что в этих условиях в микробной популяции возрастает доля клеток с мутациями в гене pag, кодирующем его синтез. Известен способ, предлагающий добавление в среду бикарбоната натрия на определенной стадии роста микроорганизма [10]. Это приводит к более стабильной продукции протективного антигена, но не изменяет возможного предела его синтеза, обусловленного особенностями генотипа.Another disadvantage of methods using vaccine producer strains is their inability to provide a high level of protective antigen production due to genetic characteristics, namely the presence of a complex regulatory system in the B. anthracis genome that limits its synthesis [7, 8]. The level of production of protective antigen by attenuated strains depends on the content of CO 2 in the atmosphere and is no more than 15-30 μg / ml. To increase the production of protective antigen, a method has been developed consisting in the deep cultivation of the B. anthracis STI-1 strain on a nutrient medium with sodium bicarbonate with continuous aeration of the culture fluid with a mixture of several gases - nitrogen, argon, helium [9]. However, the use of a mixture of different gases for aeration unnecessarily complicates the technology of cultivation. The increased content of CO 2 in the growing medium is achieved by adding sodium bicarbonate to it. However, it was found that under these conditions, the proportion of cells with mutations in the pag gene encoding its synthesis increases in the microbial population. There is a method that offers the addition of sodium bicarbonate to the medium at a certain stage of the growth of the microorganism [10]. This leads to a more stable production of protective antigen, but does not change the possible limit of its synthesis, due to the characteristics of the genotype.

Все вышеуказанные способы получения протективного антигена из вакцинных штаммов предполагают приготовление маточной посевной культуры штамма В. anthracis; глубинное анаэробное культивирование на питательной среде, содержащей бикарбонат натрия; концентрированно и стерилизацию культурального фильтрата; осаждение присутствующего в фильтрате протективного антигена на геле гидроокиси алюминия или аналогичном адъюванте. Однако они не включают этапы тонкой хроматографической очистки, вследствие чего получаемый продукт имеет неопределенный состав и содержит большое количество балластных веществ, что не соответствует современным требованиям, представляемым к профилактическим препаратам. Кроме того, получаемый такими способами протективный антиген, даже при включении этапа хроматографии, будет содержать примеси отечного и летального факторов, ввиду сложности хроматографического разделения белков с очень близкими значениями молекулярных масс. Наличие в химических вакцинах ненормированных количеств реактогенных компонентов сибиреязвенного токсина может привести к развитию поствакцинальных осложнений.All of the above methods for producing a protective antigen from vaccine strains involve the preparation of a uterine inoculum culture of strain B. anthracis; deep anaerobic cultivation in a nutrient medium containing sodium bicarbonate; concentrated and sterilization of the culture filtrate; precipitation of the protective antigen present in the filtrate on an aluminum hydroxide gel or similar adjuvant. However, they do not include the stages of thin chromatographic purification, as a result of which the resulting product has an indefinite composition and contains a large amount of ballast substances, which does not correspond to the modern requirements presented to preventive drugs. In addition, the protective antigen obtained by such methods, even when the chromatography step is turned on, will contain impurities of edematous and lethal factors, due to the complexity of the chromatographic separation of proteins with very close molecular weight values. The presence of unnormalized amounts of reactogenic components of anthrax toxin in chemical vaccines can lead to the development of post-vaccination complications.

На сегодняшний день преимуществом обладают способы получения протективного антигена из генно-инженерных продуцентов с клонированным геном pag, детерминирующим его синтез.Today, methods for producing a protective antigen from genetically engineered producers with the cloned pag gene determining its synthesis have an advantage.

Известны способы получения протективного антигена из рекомбинантных штаммов на основе бациллярных штаммов В. anthracis и В. subtilis [11, 12]. Перечисленные способы используют генно-инженерные продуценты, содержащие гибридные плазмиды с включенным в их состав геном pag. Данные штаммы не синтезируют факторы патогенности сибиреязвенного микроба - капсулу, отечный и летальный факторы, вследствие чего безопасны. Кроме того, они обладают низкой активностью протеолитических ферментов, в результате уровни продукции протективного антигена достигают высоких значений - 100-120 мкг/мл. Способы получения протективного антигена из рекомбинантных бациллярных штаммов включают подготовку посевной культуры; выращивание в обычных условиях на питательной среде с интенсивным перемешиванием для аэрирования; концентрированно и стерилизацию культурального фильтрата; выделение и хроматографическую очистку протективного антигена. Однако недостатком предложенных технологий является образование в процессе культивирования микробных спор, устойчивых к ультрафиолетовому облучению, средствам дезинфекции и сохраняющихся во внешней среде в течение многих десятилетий.Known methods for producing protective antigen from recombinant strains based on bacillary strains of B. anthracis and B. subtilis [11, 12]. These methods use genetically engineered producers containing hybrid plasmids with the pag gene included in their composition. These strains do not synthesize the pathogenicity factors of the anthrax microbe - the capsule, edematous and lethal factors, and are therefore safe. In addition, they have low activity of proteolytic enzymes, as a result, the levels of production of protective antigen reach high values - 100-120 μg / ml. Methods for producing a protective antigen from recombinant bacillary strains include preparing a seed culture; cultivation under normal conditions in a nutrient medium with intensive mixing for aeration; concentrated and sterilization of the culture filtrate; isolation and chromatographic purification of protective antigen. However, the disadvantage of the proposed technologies is the formation in the process of cultivation of microbial spores that are resistant to ultraviolet radiation, disinfectants and stored in the environment for many decades.

Известны способы получения сибиреязвенного протективного антигена из штаммов Escherichia coli, содержащих клонированный ген pag [13, 14]. Однако в отличие от представителей рода Bacillus, обладающих способностью к экзогенному синтезу белков, для Е. coli характерен внутриклеточный механизм секреции протективного антигена, что негативным образом сказывается на количестве получаемого целевого продукта, и кроме того, усложняет его выделение и очистку. Для производства нетоксичной противосибиреязвенной вакцины была предложена процедура получения протективного антигена из штамма Е. coli DH5α, с клонированным геном pag [15]. Увеличения выхода белкового антигена удалось достичь с помощью усовершенствования процесса культивирования в ферментере, в качестве добавок к стандартной среде использовали полиолы, углеводы, органические кислоты и минеральные соли. Однако изменение технологии за счет внесения существенных дополнений в состав среды культивирования снижает ее рентабельность.Known methods for producing anthrax protective antigen from Escherichia coli strains containing the cloned pag gene [13, 14]. However, unlike representatives of the genus Bacillus, which are capable of exogenous protein synthesis, E. coli is characterized by an intracellular mechanism of secretion of protective antigen, which negatively affects the amount of the target product obtained, and, in addition, complicates its isolation and purification. For the production of a non-toxic anti-anthrax vaccine, a procedure was proposed for obtaining a protective antigen from E. coli strain DH5α with the cloned pag gene [15]. The increase in the yield of protein antigen was achieved by improving the cultivation process in the fermenter; polyols, carbohydrates, organic acids and mineral salts were used as additives to the standard medium. However, a change in technology due to the introduction of significant amendments to the composition of the cultivation medium reduces its profitability.

Известен метод создания вакцины из сибиреязвенного протективного антигена [16]. В данном патенте описан способ получения протективного антигена из аспорогенного рекомбинантного бациллярного штамма. Способ включает подготовку посевной культуры продуцента; выращивание при постоянной температуре 37±0,1°С до достижения стационарной фазы роста; фильтрацию через бактериальный фильтр (0,2 мкм); концентрированно культурального фильтрата и диафильтрацию; выделение и очистку протективного антигена на хроматографической системе высокого давления с использованием ионообменных носителей. Однако в предложенном способе в качестве продуцента протективного антигена используется штамм В. anthracis DELTA Sterne-1(pPA102)CR4, полученный на основе бесплазмидного производного вакцинного штамма В. anthracis Sterne, обладающего высокой активностью протеолитических ферментов [17], которая лишь частично купируется за счет ингредиентов среды выращивания [18]. Протеолитическое действие продуцирующего микроорганизма представляет серьезную проблему для организации технологических линий получения биологически-значимых антигенов. Помимо этого, масштабируемое культивирование рекомбинантного штамма В. anthracis DELTA Sterne-1(pPA102)CR4 осуществляется на питательной среде с добавлением селективного антибиотика в относительно высокой концентрации - 40 мкг/мл. Использование антибиотика в технологии получения бактериального антигена, входящего в состав препарата для вакцинации людей, нежелательно. Кроме всего перечисленного, заложенный в основу способа продуцент недоступен российским производителям.A known method of creating a vaccine from anthrax protective antigen [16]. This patent describes a method for producing a protective antigen from an asporogenous recombinant bacillary strain. The method includes preparing a seed culture of the producer; growing at a constant temperature of 37 ± 0.1 ° C until a stationary growth phase is reached; filtration through a bacterial filter (0.2 μm); concentrated culture filtrate and diafiltration; isolation and purification of protective antigen on a chromatographic system of high pressure using ion-exchange carriers. However, in the proposed method, the B. anthracis DELTA Sterne-1 (pPA102) CR4 strain, obtained on the basis of the plasmid-free derivative of the vaccine strain B. anthracis Sterne, which has high proteolytic enzyme activity [17], which is only partially stopped by ingredients of the growth medium [18]. The proteolytic effect of the producing microorganism is a serious problem for the organization of technological lines for the production of biologically significant antigens. In addition, a scalable cultivation of the recombinant strain of B. anthracis DELTA Sterne-1 (pPA102) CR4 is carried out on a nutrient medium with the addition of a selective antibiotic in a relatively high concentration of 40 μg / ml. The use of an antibiotic in the technology for producing a bacterial antigen, which is part of the drug for vaccinating people, is undesirable. In addition to all of the above, the producer underlying the method is not available to Russian manufacturers.

Известен способ получения белка S-слоя сибиреязвенного микроба ЕА1[19]. Способ включает следующие этапы: выращивание штамма В. anthracis V770-NP-1R (рХО1+ pXO2-) в жидкой питательной среде (R medium) в течение 18-20 часов, осаждение клеточной массы центрифугированием, дезинтеграцию клеточных стенок, инкубацию с гуанидин-гидрохлоридом в течение 2 часов при комнатной температуре, осаждение гуанидинового экстракта спиртом с последующим отмыванием дистиллированной водой. Однако получаемый с помощью этого способа конечный продукт содержит помимо ЕА1 многочисленные сопутствующие белки, что не отвечает требованиям, предъявляемым к современной химической вакцине.A known method for producing protein of the S-layer of anthrax microbe EA1 [19]. The method includes the following steps: growing strain B. anthracis V770-NP-1R (pXO1 + pXO2 - ) in a liquid nutrient medium (R medium) for 18-20 hours, sedimentation of the cell mass by centrifugation, disintegration of cell walls, incubation with guanidine hydrochloride for 2 hours at room temperature, precipitation of the guanidine extract with alcohol, followed by washing with distilled water. However, the final product obtained using this method contains, in addition to EA1, numerous associated proteins, which does not meet the requirements for a modern chemical vaccine.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации показал, что сведений о способе, объединяющем получение протективного антигена и белка ЕА1 в один технологический процесс, не обнаружено.The analysis of the prior art, including a search by patents and scientific and technical sources of information, showed that no information was found on a method that combines the preparation of a protective antigen and EA1 protein in one technological process.

Задачей изобретения является разработка биологически безопасного и эффективного способа получения препаративных количеств высокоочищенных антигенов сибиреязвенного микроба - протективного антигена и белка ЕА1, необходимых для создания химических вакцин.The objective of the invention is to develop a biologically safe and effective method for producing preparative quantities of highly purified antigens of anthrax microbe - protective antigen and EA1 protein, necessary for creating chemical vaccines.

Технический результат заключается в возможности получения в одной технологической цепочке препаративных количеств высокоиммуногенных препаратов протективного антигена и белка ЕА1 сибиреязвенного микроба, эффективно защищающих от заражения возбудителем сибирской язвы, взаимодействующих со структурами врожденного иммунитета и не токсичных для макроорганизма.The technical result consists in the possibility of obtaining in one technological chain preparative amounts of highly immunogenic preparations of a protective antigen and EA1 protein of anthrax microbe, which effectively protect against anthrax causative agent, interacting with innate immunity structures and are not toxic to a macroorganism.

Технический результат достигается способом получения протективного антигена и белка ЕА1 сибиреязвенного микроба, включающим подготовку посевной культуры штамма-продуцента; культивирование аспорогенного рекомбинантного штамма В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- при температуре 37±0,1°С в течение 16 часов в жидкой питательной среде, содержащей триптон с концентрацией не менее 20 мг/мл, с постоянным перемешиванием при 150 об/мин; отделение клеточной массы с применением фильтрационного модуля с мембраной, имеющей диаметр пор 0,2 мкм; выделение белка ЕА1 из отмытой клеточной массы и его очистку при помощи последовательных этапов инкубации с содержащим 1% додецилсульфат натрия экстрагирующим буфером, диафильтрации с использованием мембранных фильтров с пределом исключения белков с молекулярной массой 30 кДа и двухступенчатой ионообменной хроматографией на гидроксиапатите; выделение протективного антигена из культурального фильтрата и его очистку при помощи последовательных этапов концентрирования и диафильтрации с использованием мембранных фильтров с пределом исключения белков с молекулярной массой 30 кДа и двухступенчатой хроматографии на ионообменном носителе и носителе для гель-фильтрации.The technical result is achieved by a method of obtaining a protective antigen and protein EA1 of the anthrax microbe, including the preparation of an inoculum culture of the producer strain; cultivation of an asporogenic recombinant strain of B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - at a temperature of 37 ± 0.1 ° C for 16 hours in a liquid nutrient medium containing tryptone with a concentration of at least 20 mg / ml, with constant stirring at 150 rpm; separating the cell mass using a filtration module with a membrane having a pore diameter of 0.2 μm; Isolation of EA1 protein from the washed cell mass and its purification using successive incubation steps with extraction buffer containing 1% sodium dodecyl sulfate, diafiltration using membrane filters with an exclusion limit of proteins with a molecular weight of 30 kDa and two-stage ion-exchange chromatography on hydroxyapatite; isolation of protective antigen from the culture filtrate and its purification using successive stages of concentration and diafiltration using membrane filters with an exclusion limit of proteins with a molecular weight of 30 kDa and two-stage chromatography on an ion-exchange carrier and a gel filtration carrier.

В заявляемом способе в качестве продуцента протективного антигена и белка S-слоя (ЕА1) сибиреязвенного микроба используют аспорогенный и авирулентный генно-инженерный штамм В. anthracis 55ΔТПА-1Spo-. Штамм разработан ФКУЗ Российским научно-исследовательским институтом "Микроб" и является объектом охраны по патенту РФ №2321629. Штамм создан генно-инженерным путем на основе бесплазмидного производного вакцинного штамма В. anthracis 55, он сохраняет биологические свойства при культивировании на питательных средах и хранении, в нем отсутствуют детерминанты синтеза основных факторов вирулентности возбудителя сибирской язвы, а наличие хромосомной мутаций определяет аспорогенный фенотип. Использование аспорогенного авирулентного штамма B. anthracis 55ΔТПА-1Spo- для получения протективного антигена и белка ЕА1 сибиреязвенного микроба обеспечивает биологическую безопасность работ и исключает риск контаминации помещений и оборудования спорами возбудителя сибирской язвы.In the claimed method, as an producer of the protective antigen and protein of the S-layer (EA1) of the anthrax microbe, an asporogenous and avirulent genetically engineered strain of B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - is used . The strain was developed by the Federal State-Funded Educational Institution of the Russian Research Institute "Microbe" and is protected by RF patent No. 2321629. The strain was created by genetic engineering on the basis of the plasmid-free derivative of the vaccine strain B. anthracis 55, it retains biological properties when cultured on nutrient media and stored, it does not contain determinants of the synthesis of the main factors of virulence of the causative agent of anthrax, and the presence of chromosomal mutations determines the asporogenic phenotype. Using asporogenous avirulent B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - to produce protective antigen and protein EA1 anthrax microbe provides biological safety works and eliminates the risk of contamination of premises and equipment anthrax pathogen.

Высокий уровень продукции протективного антигена сибиреязвенного микроба обеспечивается функционированием клонированного гена pag в составе мультикопийной гибридной плазмиды. Штамм В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- синтезирует в 10-20 раз больше протективного антигена, чем вакцинный штамм В. anthracis СТИ-1, ввиду отсутствия у него негативного регулятора синтеза протективного антигена pagR и увеличения числа копий кодирующего гена pag за счет мультикопийности векторной плазмиды. Для эффективности процедуры выделения и очистки протективного антигена и белка ЕА1 крайне важно, что штамм В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- характеризуется резко сниженной активностью протеолитических ферментов. Предлагаемый продуцент сибиреязвенных антигенов хорошо растет как на традиционных отечественных средах, например, бульоне Хоттингера, так и на стандартизованных полусинтетических средах с высоким содержанием триптона. Добавление в бульон Хоттингера триптона в концентрации до 20 мг/мл увеличивает продукцию протективного антигена в 1,5-2 раза. Установленная экспериментально заявителем продолжительность выращивания 16 часов приводит к увеличению примерно в 5 раз выхода протективного антигена. Существенным моментом для создания вакцинных препаратов является то, что культивирование генно-инженерного штамма В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- в течение 16 часов можно проводить без добавления селективного антибиотика. Установлено, что в течение этого периода не происходит элиминации гибридной плазмиды. Кроме того, отсутствие в штамме В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- плазмидной области позитивной регуляции AtxA позволяет получать максимальное количество протективного антигена без дополнительных материальных затрат и усилий на создание повышенной концентрации углекислого газа в атмосфере. Следовательно, использование штамма В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- для получения протективного антигена и белка ЕА1 сибиреязвенного микроба существенно повышает рентабельность технологического процесса производства химических сибиреязвенных вакцин.The high level of production of the protective antigen of the anthrax microbe is ensured by the functioning of the cloned pag gene in the multicopy hybrid plasmid. Strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - synthesizes 10-20 times more protective antigen than the vaccine strain of B. anthracis STI-1, due to its lack of a negative regulator of the synthesis of protective antigen pagR and increase the number of gene copies encoding pag due multicopy vector plasmid . For the effectiveness of the procedure for isolation and purification of the protective antigen and EA1 protein, it is extremely important that the strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - is characterized by a sharply reduced activity of proteolytic enzymes. The proposed producer of anthrax antigens grows well both in traditional domestic media, for example, Hottinger broth, and in standardized semisynthetic media with a high content of tryptone. Adding tryptone to Hottinger broth at a concentration of up to 20 mg / ml increases the production of protective antigen by 1.5-2 times. The experimentally established by the applicant growing time of 16 hours leads to an increase of about 5 times the yield of protective antigen. An essential point for creating vaccines is that the cultivation of the genetically engineered strain of B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - for 16 hours can be carried out without the addition of a selective antibiotic. It was found that during this period the elimination of the hybrid plasmid does not occur. Moreover, the absence in strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - plasmid area AtxA upregulation allows to obtain the maximum amount of protective antigen without additional material costs and efforts to create an increased concentration of carbon dioxide in the atmosphere. Consequently, the use of B. anthracis strain 55ΔTPA-1Spo - to produce the protective antigen and protein EA1 anthrax microbe considerably increases the profitability of the production process of chemical anthrax vaccines.

Концентрирование и диафильтрация препаратов протективного антигена и белка ЕА1 с использованием мембранных фильтров с пределом исключения белков с молекулярной массой 30 кДа, а также двухступенчатые процедуры хроматографической очистки на различных носителях обеспечивают получение высокоочищенных антигенов, эффективно взаимодействующих со структурами врожденного и адаптивного иммунитета, не реактогенных и не токсичных для макроорганизма.Concentration and diafiltration of preparations of protective antigen and EA1 protein using membrane filters with an exclusion limit of proteins with a molecular weight of 30 kDa, as well as two-stage chromatographic purification procedures on various carriers provide highly purified antigens that effectively interact with innate and adaptive immunity structures, non-reactogenic and non-reactogenic toxic to the macroorganism.

Возможность осуществления изобретения подтверждена примером 1.The possibility of carrying out the invention is confirmed by example 1.

Пример 1. Выделение и очистка протективного антигена и белка S-слоя сибиреязвенного микроба из штамма B. anthracis 55ΔТПА-1Spo- Example 1. Isolation and purification of the protective antigen and protein of the S-layer of the anthrax microbe from the strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo -

Пилотный ферментер с рабочим объемом 14 литров заполняют 5 литрами бульона Хоттингера (рН 7,2-7,4), среду стерилизуют. После стерилизации дополнительно вносят стерильный раствор триптона до конечной концентрации не менее 20 мг/мл.A pilot fermenter with a working volume of 14 liters is filled with 5 liters of Hottinger broth (pH 7.2-7.4), the medium is sterilized. After sterilization, sterile tryptone solution is additionally added to a final concentration of at least 20 mg / ml.

Подготовку культуры штамма-продуцента для получения достаточного количества биомассы на определенной стадии роста производят следующим образом. По одной полной петле 18-часовой агаровой культуры штамма-продуцента засевают в пробирки со скошенным агаром Хоттингера, содержащим канамицин в концентрации 25 мкг/мл, и инкубируют при температуре 37°С в течение 6 часов. После периода инкубации биомассу смывают, добавляя по 1 мл охлажденного 0,85% раствора хлорида натрия (рН 7,2), ресус-пендируют и переносят во флаконы со скошенным агаром Хоттингера, содержащим селективный антибиотик в той же концентрации. Посевы инкубируют при температуре 37°С в течение 18 часов. Микробную массу с поверхности агара смывают, добавляя в каждый флакон по 3 мл охлажденного 0,85% раствора хлорида натрия (рН 7,2).The preparation of the culture of the producer strain to obtain a sufficient amount of biomass at a certain stage of growth is as follows. One complete loop of the 18-hour agar culture of the producer strain is seeded in test tubes with Khottinger agar containing 25 kg / ml kanamycin and incubated at 37 ° C for 6 hours. After the incubation period, the biomass is washed off by adding 1 ml of chilled 0.85% sodium chloride solution (pH 7.2), resuspended and transferred into bottles with Hottinger beveled agar containing a selective antibiotic in the same concentration. Crops are incubated at a temperature of 37 ° C for 18 hours. The microbial mass is washed off the agar surface by adding 3 ml of chilled 0.85% sodium chloride solution (pH 7.2) to each vial.

Для масштабируемого культивирования 50 мл клеточной взвеси штамма-продуцента В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- с концентрацией микробных клеток не менее 50 млрд м.к./мл вносят в готовую стерильную среду. Культивирование осуществляют при температуре 37±0,1°С в течение 16 часов с постоянным перемешиванием при 150 об/мин. Через 16 часов уровень продукции протективного антигена по данным иммуноферментного анализа составляет 640 мкг/мл, что в 20 раз больше значений, определяемых для вакцинного штамма В. anthracis СТИ-1 (фиг.1).For scalable cultivation, 50 ml of cell suspension of the producer strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - with a concentration of microbial cells of at least 50 billion MK / ml, is introduced into the prepared sterile medium. Cultivation is carried out at a temperature of 37 ± 0.1 ° C for 16 hours with constant stirring at 150 rpm After 16 hours, the level of production of protective antigen according to enzyme immunoassay is 640 μg / ml, which is 20 times more than the values determined for the vaccine strain B. anthracis STI-1 (figure 1).

После окончания периода выращивания добавляют 2 мМ ЭДТА. Отделение клеточной массы и стерилизацию осуществляют при комнатной температуре и оперативном давлении около 2 бар на установке для концентрирования и очистки белков (Sartorius, Германия), используя модуль тангенциальной фильтрации Vivaflow 200 (Sartorius, Германия), содержащий мембранный фильтр с диаметром пор 0,2 мкм. После высева по 0,1 мл культурального фильтрата на чашки с агаром Хоттингера и инкубации при температуре 37°С в течение 10 суток не отмечают характерной для сибиреязвенного микроба морфологии колоний.After the growing period, add 2 mm EDTA. Cell mass separation and sterilization is carried out at room temperature and an operating pressure of about 2 bar in a protein concentration and purification unit (Sartorius, Germany) using a Vivaflow 200 tangential filtration module (Sartorius, Germany) containing a membrane filter with a pore diameter of 0.2 μm . After plating 0.1 ml of culture filtrate on plates with Hottinger agar and incubation at 37 ° C for 10 days, the colony morphology characteristic of the anthrax microbe was not observed.

Для выделения протективного антигена после стерилизации культуральный фильтрат разводят в объемном соотношении 1:1 буфером, содержащим 25 мМ диэтаноламина, 50 мМ NaCl, 2 мМ ЭДТА (рН 8,9). Затем концентрируют приблизительно в 20 раз на установке для концентрирования и очистки белков путем фильтрации в тангенциальном потоке Vivaflow (оперативное давление около 2,5 бар), используя модуль Vivaflow 200 (Sartorius, Германия) с пределом исключения белков с молекулярной массой 30 кДа. Следующим этапом проводят диафильтрацию 10-кратным объемом того же буфера на том же модуле при комнатной температуре. Сконцентрированный и диафильтрованный препарат, содержащий протективный антиген, очищают на хроматографической колонке с Macro Prep 50Q (Bio-Rad, США). Носитель предварительно дегазируют и промывают таким же объемом буфера, содержащего 1М NaCl. Затем колонку уравновешивают, пропуская последовательно 10 объемов буфера, содержащего 25 мМ диэтаноламина, 50 мМ NaCl, 2 мМ ЭДТА (рН 8,9) и 1 объем того же буфера с добавлением 30 мМ KCl (рН 8,9). Белки культурального фильтрата элюируют при скорости протока 10 мл/мин, используя один свободный объем колонки, после чего колонку промывают последним буфером в объеме, соответствующем объему носителя. Полученную пробу объединяют с элюатом. Препарат протективного антигена концентрируют в 10 раз на модуле Vivaflow 200 (30 кДа) при оперативном давлении около 2 бар и комнатной температуре. Диафильтрацию осуществляют на том же модуле с последовательным использованием 10-кратного объема буфера, содержащего 25 мМ диэтаноламина, 50 мМ NaCl, 2 мМ ЭДТА (рН 8,9) и 10-кратного объема буфера, содержащего 145 мМ ацетата аммония, 2 мМ ЭДТА (рН 10,0). Перед окончательным этапом очистки препарат протективного антигена фильтруют через мембранные фильтры с диаметром пор 0,2 мкм (Sartorius, Германия), разливают по аликвотам и сохраняют при температуре минус 70°С. Дальнейшую очистку проводят на хроматографической системе BioLogic Duo Flow (BioRad, США). В качестве носителя для гель-фильтрации используют Sephacryl-HR300 (BioRad, США). Соответствующую колонку заполняют носителем и уравновешивают 3 объемами буферного раствора, содержащего 0,1 М трисОН, 1 мМ ЭДТА, 50 мМ NaCl (рН 8,0). Охлажденный до 4°С препарат протективного антигена (с концентрацией белка до 2,5 мг/мл) наносят на колонку порционно в объеме не более 3% от объема геля. Хроматографическую систему программируют на скорость протока 2 мл/мин. Выход белков контролируют спектрофотометрией при длине волны 280 нм. Пробы, соответствующие максимальному пику поглощения, отбирают и после нескольких подобных циклов очистки объединяют. Учитывая происходящее в процессе гель-фильтрации разбавление препарата, объединенные пробы концентрируют в 10 раз с помощью концентраторов "Vivaspin-20" (Sartorius, Германия). Степень очистки протективного антигена, определенная с помощью электрофореза в 10% полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия, составила 90%. Результаты очистки протективного антигена представлены на фиг.2, где: 1 - культуральный фильтрат В. anthracis 55ΔТПА-1Spo-; 2 - препарат после концентрирования на модуле Vivaflow 200 (30 кДа); 3 - препарат после очистки на колонке с Macro Prep 50Q; 4 - препарат после диафильтрации; 5 - препарат после вторичного концентрирования на модуле Vivaflow 200 (30 кДа); 6 - маркеры молекулярных масс (260, 135, 95, 72, 52, 42, 34, 26, 17, 10 кДа); 7 - конечный препарат протективного антигена после хроматографии на колонке с Sephacryl-HR300. Препарат протективного антигена разливают по аликвотам и сохраняют при температуре минус 70°С, а после лиофилизации - при температуре 8°С.To isolate the protective antigen after sterilization, the culture filtrate is diluted in a 1: 1 volume ratio with a buffer containing 25 mM diethanolamine, 50 mM NaCl, 2 mM EDTA (pH 8.9). It is then concentrated approximately 20 times on a protein concentration and purification unit by filtration in a Vivaflow tangential flow (operating pressure of about 2.5 bar) using a Vivaflow 200 module (Sartorius, Germany) with an exclusion limit of proteins with a molecular weight of 30 kDa. The next step is diafiltration with a 10-fold volume of the same buffer on the same module at room temperature. A concentrated and diafiltered preparation containing a protective antigen is purified on a Macro Prep 50Q chromatographic column (Bio-Rad, USA). The carrier is pre-degassed and washed with the same volume of buffer containing 1M NaCl. The column is then equilibrated by passing successively 10 volumes of a buffer containing 25 mM diethanolamine, 50 mM NaCl, 2 mM EDTA (pH 8.9) and 1 volume of the same buffer with 30 mM KCl (pH 8.9) added. Proteins of the culture filtrate are eluted at a flow rate of 10 ml / min using one free column volume, after which the column is washed with the last buffer in a volume corresponding to the volume of the medium. The resulting sample is combined with the eluate. The protective antigen preparation is concentrated 10 times on the Vivaflow 200 module (30 kDa) at an operating pressure of about 2 bar and room temperature. Diafiltration is carried out on the same module with sequential use of a 10-fold buffer volume containing 25 mM diethanolamine, 50 mM NaCl, 2 mM EDTA (pH 8.9) and a 10-fold buffer volume containing 145 mM ammonium acetate, 2 mM EDTA ( pH 10.0). Before the final purification step, the protective antigen preparation is filtered through membrane filters with a pore diameter of 0.2 μm (Sartorius, Germany), poured into aliquots and stored at minus 70 ° С. Further purification is carried out on a BioLogic Duo Flow chromatographic system (BioRad, USA). As a carrier for gel filtration, Sephacryl-HR300 (BioRad, USA) is used. The corresponding column is filled with a carrier and equilibrated with 3 volumes of a buffer solution containing 0.1 M TrisOH, 1 mM EDTA, 50 mM NaCl (pH 8.0). A protective antigen preparation cooled to 4 ° C (with a protein concentration of up to 2.5 mg / ml) is applied to the column portionwise in a volume of not more than 3% of the gel volume. The chromatographic system is programmed for a flow rate of 2 ml / min. The yield of proteins is controlled by spectrophotometry at a wavelength of 280 nm. Samples corresponding to the maximum absorption peak are collected and combined after several similar purification cycles. Considering the dilution of the preparation that occurs during gel filtration, the combined samples are concentrated 10 times using Vivaspin-20 concentrators (Sartorius, Germany). The degree of purification of protective antigen, determined by electrophoresis in 10% polyacrylamide gel with sodium dodecyl sulfate, was 90%. The results of purification of protective antigen are presented in figure 2, where: 1 - culture filtrate of B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - ; 2 - preparation after concentration on the Vivaflow 200 module (30 kDa); 3 - preparation after cleaning on a column with Macro Prep 50Q; 4 - drug after diafiltration; 5 - preparation after secondary concentration on the Vivaflow 200 module (30 kDa); 6 - molecular weight markers (260, 135, 95, 72, 52, 42, 34, 26, 17, 10 kDa); 7 - the final preparation of protective antigen after chromatography on a column with Sephacryl-HR300. The protective antigen preparation is poured into aliquots and stored at a temperature of minus 70 ° C, and after lyophilization at a temperature of 8 ° C.

Для выделения ЕА1 осажденную центрифугированием клеточную массу отмывают от остатков среды 0,9% раствором хлорида натрия. 500 мл биомассы смешивают с 50 мл экстрагирующего буфера, содержащего 5 мМ трис-HCl, 1% додецилсульфата натрия, 5 мМ 2-меркаптоэтанола. Смесь прогревают на водяной бане при температуре 70°С в течение 30 минут, затем остужают до комнатной температуры и центрифугируют в течение 30 минут при 10000 об/мин и температуре 4°С. Клеточный экстракт стерилизуют, пропуская через модуль тангенциальной фильтрации Vivaflow 200 (0,2 мкм) при оперативном давлении около 2 бар. На следующем этапе клеточный экстракт диафильтруют 10 объемами буфера, содержащего 0,1 М трис-HCl, 2 мМ ЭДТА (рН 8,0), при комнатной температуре с использованием модуля Vivaflow 200 (30 кДа) под давлением около 2 бар. До этапа очистки препарат, содержащий ЕА1, сохраняют при температуре минус 70°С. Очистку осуществляют на хроматографической системе BioLogic Duo Flow (Bio-Rad, США). Колонку заполняют предварительно декантированным гидроксиапатитом и уравновешивают 10 свободными объемами буфера, содержащего 5 мМ K2HPO4·KH2PO4 (рН 6,8), при скорости протока 10 мл/мин до получения стабильной базовой линии. Препарат, содержащий ЕА1, наносят на колонку и создают линейный градиент фосфата калия (от 0 до 1 М K2HPO4·KH2PO4), используя 3 свободных объема колонки. Фракции, соответствующие пикам поглощения при 280 нм, собирают и объединяют.Затем проводят второй этап очистки на том же носителе, создавая градиент фосфата калия, как описано выше. Очищенный белок ЕА1 диафильтруют 10 объемами бидистиллированной воды при температуре 4°С с использованием модуля Vivaflow 200 (30 кДа) под давлением около 2 бар. Степень очистки белка ЕА1, определенная с помощью электрофореза в 10% полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия, составила 95%. Результаты очистки белка ЕА1 представлены на фиг.3, где 8 - клеточный экстракт после инкубации в буфере с 1% додецилсульфатом натрия; 9, 10 - препарат после первого этапа очистки на гидроксиапатите; 11 - конечный препарат белка ЕА1 после второго этапа очистки на гидроксиапатите; 12 - маркеры молекулярных масс (116,0; 97,0; 66,0; 45,0; 29,0 кДа). При необходимости препарат белка ЕА1 концентрируют, разливают по аликвотам и сохраняют при температуре минус 70°С, а после лиофилизации - при температуре 8°С.To isolate EA1, the cell mass precipitated by centrifugation is washed from the residual medium with a 0.9% sodium chloride solution. 500 ml of biomass is mixed with 50 ml of extraction buffer containing 5 mm Tris-HCl, 1% sodium dodecyl sulfate, 5 mm 2-mercaptoethanol. The mixture is heated in a water bath at a temperature of 70 ° C for 30 minutes, then cooled to room temperature and centrifuged for 30 minutes at 10,000 rpm and a temperature of 4 ° C. The cell extract is sterilized by passing through a Vivaflow 200 tangential filtering module (0.2 μm) at an operating pressure of about 2 bar. In the next step, the cell extract is diafiltered with 10 volumes of buffer containing 0.1 M Tris-HCl, 2 mM EDTA (pH 8.0) at room temperature using a Vivaflow 200 module (30 kDa) under a pressure of about 2 bar. Prior to the purification step, a preparation containing EA1 is stored at a temperature of minus 70 ° C. The purification is carried out on a BioLogic Duo Flow chromatographic system (Bio-Rad, USA). The column is filled with pre-decanted hydroxyapatite and balanced with 10 free volumes of buffer containing 5 mM K 2 HPO 4 · KH 2 PO 4 (pH 6.8) at a flow rate of 10 ml / min until a stable baseline is obtained. A preparation containing EA1 was applied to the column and a linear gradient of potassium phosphate (0 to 1 M K 2 HPO 4 · KH 2 PO 4 ) was created using 3 free column volumes. The fractions corresponding to the absorption peaks at 280 nm are collected and combined. Then, a second purification step is carried out on the same carrier, creating a gradient of potassium phosphate, as described above. The purified EA1 protein is diafiltered with 10 volumes of bidistilled water at 4 ° C using a Vivaflow 200 module (30 kDa) under a pressure of about 2 bar. The degree of purification of EA1 protein, determined by electrophoresis in 10% polyacrylamide gel with sodium dodecyl sulfate, was 95%. The results of purification of EA1 protein are presented in figure 3, where 8 is a cell extract after incubation in a buffer with 1% sodium dodecyl sulfate; 9, 10 - the drug after the first stage of purification on hydroxyapatite; 11 - the final preparation of EA1 protein after the second stage of purification on hydroxyapatite; 12 - molecular weight markers (116.0; 97.0; 66.0; 45.0; 29.0 kDa). If necessary, the EA1 protein preparation is concentrated, poured into aliquots and stored at a temperature of minus 70 ° C, and after lyophilization, at a temperature of 8 ° C.

Полученные таким образом препараты протективного антигена и белка ЕА1 пригодны для использования в качестве основного и дополнительного компонентов сибиреязвенной химической вакцины, что подтверждено следующими примерами.Thus obtained preparations of protective antigen and protein EA1 are suitable for use as the main and additional components of anthrax chemical vaccine, which is confirmed by the following examples.

Пример 2. Определение способности препаратов на основе протективного антигена и белка ЕА1 защищать лабораторных животных при заражении тест-штаммом возбудителя сибирской язвыExample 2. Determination of the ability of drugs based on protective antigen and EA1 protein to protect laboratory animals when infected with a test strain of the anthrax pathogen

Лабораторных животных иммунизируют протективным антигеном и белком ЕА1, полученными описанным выше способом (пример 1). Отдельным группам мышей линии BALB/c (по 20 особей в группе) двукратно вводят протективный антиген в дозе 10 мкг или комплексный препарат, содержащий протективный антиген в той же дозе и белок ЕА1 в дозе 5 мкг. Иммунобиологическую перестройку оценивают по показателям ЛД50 тест-штамма В. anthracis 71/12 и индексам иммунитета. В результате значения ЛД50 заражающего штамма для неиммунизированных особей составляет 5×102 (100÷2512) спор; для иммунизированных протективным антигеном - 7,9×104 (15849÷501187) спор; для имменизированных комплексным препаратом - 1,9×105 (39811÷1000000) спор. Соответственно индексы иммунитета следующие: 158,5 - для протективного антигена, 398,2 - для протективного антигена с ЕА1. Таким образом, добавление ЕА1 в иммунизирующий препарат на основе протективного антигена повышает устойчивость линейных мышей к заражению тест-штаммом возбудителя сибирской язвы в 2,5 раза.Laboratory animals are immunized with the protective antigen and EA1 protein obtained by the method described above (Example 1). Individual groups of BALB / c mice (20 animals per group) are injected twice with a protective antigen at a dose of 10 μg or a complex preparation containing a protective antigen at the same dose and EA1 protein at a dose of 5 μg. Immunobiological restructuring is assessed by LD 50 indices of the test strain B. anthracis 71/12 and immunity indices. As a result, the LD 50 value of the infecting strain for non-immunized individuals is 5 × 10 2 (100 ÷ 2512) spores; for immunized with protective antigen - 7.9 × 10 4 (15849 ÷ 501187) spores; for those immunized with a complex drug - 1.9 × 10 5 (39811 ÷ 1,000,000) spores. Accordingly, the immunity indices are as follows: 158.5 for the protective antigen, 398.2 for the protective antigen with EA1. Thus, the addition of EA1 to an immunizing preparation based on a protective antigen increases the resistance of linear mice to infection with a test strain of the anthrax pathogen by 2.5 times.

Равновеликим группам морских свинок двукратно вводят протективный антиген в сочетании с полным адъювантом Фрейнда или протективный антиген в сочетании с белком ЕА1 и адъювантом. Иммунизирующая доза протективного антигена для морских свинок составляет 25 мкг/мл, белка ЕА1 - 10 мкг. Иммунизацию вакцинным штаммом В. anthracis СТИ-1 (препарат сравнения) осуществляют однократно подкожно в дозе 5×107 спор. В результате, ЛД50 тест-заражающего штамма В. anthracis 71/12 для контрольных животных составляет 3,1×102 спор; для морских свинок, иммунизированных протективным антигеном, протективным антигеном с ЕА1 и вакцинным штаммом В. anthracis СТИ-1 1,9·107 спор. Соответственно индекс иммунитета во всех случаях - 100072,0. То есть двукратная иммунизация биомоделей протективным антигеном или протективным антигеном с ЕА1 обеспечивает защиту от заражения тест-штаммом В. anthracis 71/12, сопоставимую с протективностью живой сибиреязвенной вакцины В. anthracis СТИ-1. Таким образом, предложенный способ позволяет получать антигенные препараты, эффективно защищающие от заражения возбудителем сибирской язвы.Equal groups of guinea pigs are injected twice with a protective antigen in combination with Freund's complete adjuvant or a protective antigen in combination with EA1 protein and adjuvant. The immunizing dose of protective antigen for guinea pigs is 25 μg / ml, EA1 protein is 10 μg. Immunization with the vaccine strain B. anthracis STI-1 (reference drug) is carried out once subcutaneously at a dose of 5 × 10 7 spores. As a result, the LD 50 of the test infection strain B. anthracis 71/12 for control animals is 3.1 × 10 2 spores; for guinea pigs immunized with protective antigen, protective antigen with EA1 and vaccine strain B. anthracis STI-1 1.9 · 10 7 spores. Accordingly, the immunity index in all cases is 100072.0. That is, double immunization of biomodels with a protective antigen or a protective antigen with EA1 provides protection against infection with the test strain B. anthracis 71/12, comparable with the protection of the live anthrax vaccine B. anthracis STI-1. Thus, the proposed method allows to obtain antigenic preparations that effectively protect against infection by the causative agent of anthrax.

Пример 3. Определение способности очищенных препаратов протективного антигена и белка ЕА1 взаимодействовать со структурами врожденного иммунитета - толл-подобными рецепторамиExample 3. Determining the ability of purified preparations of protective antigen and EA1 protein to interact with innate immunity structures - toll-like receptors

Мышей линии BALB/c иммунизируют однократно подкожно протективным антигеном (10 мкг) или белком ЕА1 (10 мкг), полученными описанным выше способом (пример 1). Животных умерщвляют через 4 часа, на 1, 3, 7 и 14 сутки после иммунизации и забирают материал из органов центрального и периферического иммуногенеза (тимус и селезенка). Выделение РНК из клеток селезенки и тимуса осуществляют с помощью комплекта реагентов «РИБО-сорб» (ИнтерЛабСервис, Россия) согласно инструкции фирмы-производителя. Обратную транскрипцию проводят с использованием комплекта «Реверта» (ИнтерЛабСервис, Россия) в соответствии с инструкцией производителя. С полученной кДНК проводят ПЦР со специфическими праймерами к толл-подобным рецепторам (TLRs) 2 и 6 типа. Положительным контролем служит амплифицированный фрагмент гена «домашнего хозяйства» β-актина. Амплификацию фрагментов генов проводят на программируемом амплификаторе «Терцик» (ДНК-технология, Россия) по схеме: один цикл при температуре 95°С в течение 5 мин, 30 циклов при температуре 95°С - 1 мин, температуре 60°С - 1 мин, температуре 72°С - 1 мин и завершающий цикл 5 мин при температуре 72°С. Электрофоретический анализ ПЦР-продуктов осуществляли в горизонтальной камере (Bio-Rad, США) в 2% агарозном геле. Для определения размера ампликонов использовали коммерческие маркеры молекулярных масс «О' GeneRuler 100 bp DNA Ladder Plus ready-to-use (Fermentas, Литва). Визуализацию полос ДНК осуществляют с помощью источника ультрафиолетового света и регистрируют с помощью системы гель-документирования (Bio-Rad, США). В результате, во всех пробах, взятых начиная от 4 часов и до 14 суток, у иммунизированных животных в отличие от контрольных отмечают достоверное увеличение экспрессии TLRs 2 и 6 типа на клетках селезенки и тимуса.BALB / c mice were immunized once subcutaneously with a protective antigen (10 μg) or EA1 protein (10 μg) obtained by the method described above (Example 1). Animals are killed after 4 hours, on the 1st, 3rd, 7th and 14th day after immunization and material is taken from the organs of central and peripheral immunogenesis (thymus and spleen). Isolation of RNA from spleen and thymus cells is carried out using the RIBO-sorb reagent kit (InterLabService, Russia) according to the manufacturer's instructions. Reverse transcription is performed using the Revert kit (InterLabService, Russia) in accordance with the manufacturer's instructions. PCR was carried out with the obtained cDNA with specific primers for toll-like receptors (TLRs) of type 2 and 6. A positive control is an amplified fragment of the β-actin “housekeeping” gene. Amplification of gene fragments is carried out on a Tertsik programmable thermocycler (DNA technology, Russia) according to the scheme: one cycle at 95 ° C for 5 min, 30 cycles at 95 ° C for 1 min, 60 ° C for 1 min , temperature 72 ° С - 1 min and the final cycle of 5 min at a temperature of 72 ° С. Electrophoretic analysis of PCR products was carried out in a horizontal chamber (Bio-Rad, USA) in a 2% agarose gel. To determine the size of amplicons, commercial molecular weight markers “O 'GeneRuler 100 bp DNA Ladder Plus ready-to-use (Fermentas, Lithuania) were used. Visualization of DNA bands is carried out using an ultraviolet light source and recorded using a gel documentation system (Bio-Rad, USA). As a result, in all samples taken from 4 hours to 14 days, in immunized animals, in contrast to control animals, a significant increase in the expression of type 2 and 6 TLRs on spleen and thymus cells was noted.

Пример 4. Определение токсичности очищенных препаратов протективного антигена и белка ЕА1 в экспериментах in vivo и in vitroExample 4. Determination of the toxicity of purified preparations of protective antigen and protein EA1 in experiments in vivo and in vitro

Морским свинкам (по 10 особей в группе) однократно подкожно вводят протективный антиген или белок ЕА1 в дозах 25, 50 и 100 мкг. В течение первых двух недель с периодичностью 1 раз в два дня проводят взвешивание и осмотр животных. В результате в течение 21 суток наблюдения у морских свинок визуальных и пальпаторных изменений на месте введения не отмечается, масса тела животных не снижается.Guinea pigs (10 animals per group) are injected subcutaneously once with a protective antigen or EA1 protein in doses of 25, 50, and 100 μg. During the first two weeks with a frequency of once every two days, the animals are weighed and examined. As a result, during 21 days of observation in guinea pigs, visual and palpation changes at the injection site were not observed, the body weight of the animals did not decrease.

Для оценки повреждающего действия in vitro протективный антиген и белок ЕА1 в дозах 10 мкг инкубируют с 3 мл цельной дефибринированной крови здоровых доноров при 37°С в течение 24 часов. Окраску проб лейкоцитов проводят смесью митрамицина (125 мкг/мл) и бромида этидия (25 мкг/мл). Цитотоксическое действие антигенных препаратов контролируют по количеству клеток в состоянии апоптоза с применением метода проточной цитофлуориметрии. В результате очищенный рекомбинантный ПА сибиреязвенного микроба не повышает апоптотическую активность и не оказывает повреждающего действия на лейкоциты крови человека.To assess the damaging effects in vitro, the protective antigen and EA1 protein at doses of 10 μg are incubated with 3 ml of whole defibrinated blood of healthy donors at 37 ° C for 24 hours. Leukocyte samples are stained with a mixture of mitramycin (125 μg / ml) and ethidium bromide (25 μg / ml). The cytotoxic effect of antigenic drugs is controlled by the number of cells in a state of apoptosis using flow cytofluorimetry. As a result, the purified recombinant anthrax of the anthrax microbe does not increase apoptotic activity and does not have a damaging effect on human blood leukocytes.

Для исследования пролиферативной активности лимфоцитов органов центрального и периферического иммуногенеза мышей линии BALB/c (по 6 особей в группе) иммунизируют подкожно протективным антигеном или белком ЕА1 в дозах 10 мкг. Контролем служат интактные животные. Пробы тимуса и селезенки забирают через 4 часа, на 1, 3, 7 и 14 сутки после иммунизации. Процентное соотношение тимоцитов и спленоцитов в фазах клеточного деления регистрируют с помощью проточного цитофлуориметра. Апоптоз оценивают по накоплению гиподиплоидных клеток в пике, располагающемся левее пика, соответствующего диплоидным клеткам. Активацию иммунокомпетентных клеток отражает их число в стадии пролиферации. Определяют также соотношение клеток, находящихся в стадии апоптоза и пролиферации. Значение данного индекса должно быть меньше единицыTo study the proliferative activity of lymphocytes of the organs of central and peripheral immunogenesis, BALB / c mice (6 animals per group) were immunized subcutaneously with a protective antigen or EA1 protein in doses of 10 μg. The controls are intact animals. Thymus and spleen samples are taken after 4 hours, on the 1st, 3rd, 7th and 14th day after immunization. The percentage of thymocytes and splenocytes in the phases of cell division is recorded using a flow cytometer. Apoptosis is assessed by the accumulation of hypodiploid cells in a peak located to the left of the peak corresponding to diploid cells. Activation of immunocompetent cells reflects their number in the proliferation stage. The ratio of cells undergoing apoptosis and proliferation is also determined. The value of this index must be less than one.

В результате во все сроки исследования апоптотическая и пролиферативная активность клеток тимуса существенно не отличается от аналогичных показателей в группе контроля. Баланс апоптоза и пролиферации не превышает 1,0, что свидетельствует об отсутствии повреждающего действия исследуемого препарата на иммунокомпетентные клетки. В пробах селезенки, взятых через 4 часа, на 1 и 3 сутки, число пролиферирующих спленоцитов соответствовало контрольным значениям. На 7 и 14 сутки регистрировали повышение пролиферативной активности клеток селезенки, что может быть обусловлено пролиферацией В-клеток и антителопродукцией. Введение мышам протективного антигена и белка ЕА1 не влияет на апоптотическую активность спленоцитов. Индекс соотношения клеток селезенки в стадии апоптоза и пролиферации не превышает 1,0.As a result, at all stages of the study, the apoptotic and proliferative activity of thymus cells does not significantly differ from similar indicators in the control group. The balance of apoptosis and proliferation does not exceed 1.0, which indicates the absence of the damaging effect of the studied drug on immunocompetent cells. In samples of the spleen taken after 4 hours, on days 1 and 3, the number of proliferating splenocytes corresponded to control values. On days 7 and 14, an increase in the proliferative activity of spleen cells was recorded, which may be due to proliferation of B cells and antibody production. The administration of protective antigen and EA1 protein to mice does not affect the apoptotic activity of splenocytes. The index of the ratio of spleen cells in the stage of apoptosis and proliferation does not exceed 1.0.

Таким образом, полученные с применением вышеописанного способа препараты протективного антигена и белка ЕА1 не оказывают повреждающего действия на иммунокомпетентные клетки органов центральной и периферической иммунной системы макроорганизма.Thus, the preparations of the protective antigen and EA1 protein obtained using the above method do not have a damaging effect on the immunocompetent cells of the organs of the central and peripheral immune systems of the macroorganism.

Пример 5. Патоморфологическое и гистологическое исследование органов лабораторных животных, иммунизированных протективным антигеном и белком ЕА1Example 5. Pathomorphological and histological examination of organs of laboratory animals immunized with a protective antigen and protein EA1

Морских свинок однократно вводят препарат протективного антигена в дозе 50 мкг в сочетании с белком ЕА1 в дозе 20 мкг. Забор органов для гистологического исследования осуществляют на 1, 3, 7, 21, 28 сутки после иммунизации.Guinea pigs are given a single dose of a protective antigen at a dose of 50 μg in combination with EA1 protein at a dose of 20 μg. Organ harvesting for histological examination is carried out on 1, 3, 7, 21, 28 days after immunization.

Подкожное введение сибиреязвенных антигенов морским свинкам не вызывает гибели животных и не влияет на их общее состояние. В месте введения после иммунизации отмечают минимальные изменения в виде очагового умеренного отека подкожно-жировой клетчатки и незначительной лимфоцитарной инфильтрации дермы, полностью исчезающие после 3 суток. Изменения в надпочечниках, наблюдаемые в течение первых 7 суток, свидетельствуют о легкой стресс-реакции. Со стороны паренхиматозных органов при макроскопическом исследовании за весь период наблюдения не отмечают грубых дистрофических изменений, инфильтративных процессов, резкого нарушения кровенаполнения сосудов. В период с 1 по 7 сутки при гистологическом исследовании регистрируют признаки умеренного функционального напряжения клеток паренхимы печени, почек, кардиомиоцитов на фоне очаговых явления полнокровия сосудов. Изменения со стороны гломерулярного аппарата почек характеризуются умеренным полнокровием капиллярных петель сосудистых клубочков почечных телец. Количество почечных телец с изменениями не достигает 50%. В печени у морских свинок в ранние сроки (1-3 сутки) наблюдают умеренный застой в системе циркуляции (внутридольковые синусоидальные гемокапилляры) и системе оттока (центральные вены) крови, сочетающийся с функциональным напряжением светлых гепатоцитов центра печеночных долек. Однако к 7 суткам функциональное состояние органа достоверно не отличается от наблюдаемого у животных из группы контроля.Subcutaneous administration of anthrax antigens to guinea pigs does not cause the death of animals and does not affect their general condition. At the injection site after immunization, minimal changes in the form of focal moderate edema of subcutaneous fat and minor lymphocytic infiltration of the dermis, which completely disappear after 3 days, are noted. Changes in the adrenal glands observed during the first 7 days indicate a mild stress reaction. On the part of the parenchymal organs during a macroscopic examination for the entire observation period, no gross dystrophic changes, infiltrative processes, or a sharp violation of the blood supply to the vessels are noted. During the period from 1 to 7 days, histological examination reveals signs of moderate functional tension of the liver parenchyma cells, kidneys, cardiomyocytes against the background of focal phenomena of vascular congestion. Changes in the glomerular apparatus of the kidneys are characterized by moderate plethora of the capillary loops of the vascular glomeruli of the renal corpuscles. The number of renal bodies with changes does not reach 50%. In the liver of guinea pigs in the early stages (1-3 days), moderate congestion is observed in the circulatory system (intralobular sinusoidal hemocapillaries) and the outflow system (central veins) of the blood, combined with the functional tension of the light hepatocytes in the center of the hepatic lobules. However, by day 7, the functional state of the organ does not significantly differ from that observed in animals from the control group.

В лимфоидных органах регистрируют нарастание активности с 3 по 21 сутки, с достижением максимума на 27 сутки, что свидетельствует об активизации иммунной системы. Со стороны центрального органа иммунной системы - тимуса увеличение массы органа в 2 раза по отношению к массе органа у контрольных животных отмечают на 21 сутки наблюдения. В селезенке регистрируют увеличение массы органа в 2 раза по отношению к аналогичному показателю у интактных животных и умеренную гиперплазию фолликулярных структур (появление зернистости) на 21 сутки наблюдения. Выраженная гиперплазия регионарных лимфатических узлов отмечают с 21 суток. Масса отдаленных лимфатических узлов достигает максимальных значений на 21 сутки, в этот период она в 30 раз превышает значение контрольного показателя. Однако уже к 27 суткам размеры и масса лимфатических узлов возвращается к контрольным значениям. При гистологическом исследовании в тимусе при нормальном соотношении коркового и мозгового вещества умеренные гиперпластические процессы со стороны лимфоидных элементов и относительная активация митотической активности в мозговом веществе начинаются после 7-х суток, постепенно убывая к 27-м суткам. Функциональное состояние органов периферической иммунной системы укладывается в картину иммуногенеза, что проявлялось последовательной активацией Т- и В-зон в них. Таким образом, изменения, выявленные при гистологическом исследовании внутренних органов морских свинок, иммунизированных протективным антиген в сочетании с белком ЕА1, являются допустимыми и обратимыми. Со стороны иммунокомпетентных органов регистрируют проявления иммуногенеза.In lymphoid organs, an increase in activity is recorded from 3 to 21 days, with a maximum reaching on day 27, which indicates the activation of the immune system. From the side of the central organ of the immune system - the thymus, an increase in organ mass by a factor of 2 relative to the mass of the organ in control animals is observed on the 21st day of observation. A 2-fold increase in organ mass is recorded in the spleen with respect to the same indicator in intact animals and moderate hyperplasia of follicular structures (appearance of granularity) on the 21st day of observation. Severe hyperplasia of regional lymph nodes is noted from 21 days. The mass of distant lymph nodes reaches its maximum values on 21 days, during this period it is 30 times higher than the value of the control indicator. However, by the 27th day, the size and mass of the lymph nodes returned to the control values. During histological examination in the thymus with a normal ratio of cortical and medulla, moderate hyperplastic processes from the lymphoid elements and the relative activation of mitotic activity in the medulla begin after 7 days, gradually decreasing by the 27th day. The functional state of the organs of the peripheral immune system fits into the picture of immunogenesis, which was manifested by the sequential activation of T and B zones in them. Thus, the changes revealed by histological examination of the internal organs of guinea pigs immunized with a protective antigen in combination with EA1 protein are permissible and reversible. On the part of immunocompetent organs, manifestations of immunogenesis are recorded.

Таким образом, заявляемый способ позволяет эффективно и без риска контаминации помещений и оборудования спорами возбудителя сибирской язвы получать препаративные количества высокоиммунногенных и нетоксичных препаратов протективного антигена и белка ЕА1, необходимых для создания средств специфической профилактики сибирской язвы.Thus, the claimed method allows to effectively and without risk of contamination of premises and equipment with anthrax pathogen spores to obtain preparative amounts of highly immunogenic and non-toxic protective antigen and EA1 protein, which are necessary to create specific prophylaxis of anthrax.

ЛитератураLiterature

1. Chitlaru Т., Altboum Z., Reuveny S., Shafferman A. Progress and novel strategies in vaccine development and treatment of anthrax // Immunol. Rev. - 2011. - V.239. - №1. - P.221-236.1. Chitlaru T., Altboum Z., Reuveny S., Shafferman A. Progress and novel strategies in vaccine development and treatment of anthrax // Immunol. Rev. - 2011 .-- V.239. - No. 1. - P.221-236.

2. Gat O., Grosfeld H., Ariel N. Search for Bacillus anthracis potential vaccine candidates by a functional genomic-serologic screen // Infect. Immun. - 2006. - V.74. - №7. - P.3987-4001.2. Gat O., Grosfeld H., Ariel N. Search for Bacillus anthracis potential vaccine candidates by a functional genomic-serologic screen // Infect. Immun. - 2006. - V.74. - No. 7. - P.3987-4001.

3. Садовой Н.В., Кравец И.Д., Селиваненко Г.М., Харечко Г.С., Садовая Е.А., Васильев П.Г., Литусов Н.В., Елагин Г.Д., Супотницкий М.В. Вакцина сибиреязвенная комбинированная // Патент РФ №2115433 (A61K 39/07, A61K 39/40). - опубликовано 20.07.1998.3. Sadovoy N.V., Kravets I.D., Selivanenko G.M., Kharechko G.S., Sadovaya E.A., Vasiliev P.G., Litusov N.V., Elagin G.D., Supotnitsky M.V. Combined anthrax vaccine // RF Patent No. 2154143 (A61K 39/07, A61K 39/40). - published on July 20, 1998.

4. Wright C.G., Angelety L.H. Effect of the Method of Agitation on the Accumulation of Protective Antigen in Cultures of Bacillus anthracis // Appl. Microbiol. - 1971. - Vol.22. N1. - P.135-136.4. Wright C.G., Angelety L.H. Effect of the Method of Agitation on the Accumulation of Protective Antigen in Cultures of Bacillus anthracis // Appl. Microbiol. - 1971. - Vol.22. N1. - P.135-136.

5. Anthrax Vaccine Adsorbed. Package insert. Lansing, MI: BioPort Corporation 1999; US License No.1260.5. Anthrax Vaccine Adsorbed. Package insert. Lansing, MI: BioPort Corporation 1999; US License No.1260.

6. Кожухов В.В., Пименов Е.В., Сероглазов В.В., Юдников В.А., Меновщиков В.А. Способ получения сухой комбинированной сибиреязвенной вакцины // Патент РФ №2181294 (A61K 39/07, C12N 1/04). - 11.08.1999 (опубл. 20.04.2002).6. Kozhukhov VV, Pimenov EV, Seroglazov VV, Yudnikov VA, Menovshchikov VA A method of obtaining a dry combined anthrax vaccine // RF Patent No. 2181294 (A61K 39/07, C12N 1/04). - 08/11/1999 (publ. 04/20/2002).

7. Bourgogne A., Drisdale M., Hilsenbeck S., Peterson S., Koehler T. Global effect of virulence gene regulators in a Bacillus anthracis strain with both virulence plasmid // Infect. Immun. - 2003. - V.71. - №.5. - P.2736-2743.7. Bourgogne A., Drisdale M., Hilsenbeck S., Peterson S., Koehler T. Global effect of virulence gene regulators in a Bacillus anthracis strain with both virulence plasmid // Infect. Immun. - 2003. - V.71. - No. 5. - P.2736-2743.

8. Mignot Т., Mock M., Fouet A. A plasmid-encoded regulator couples the synthesis of toxins and surface structures in Bacillus anthracis // Mol. Microbiol. - 2003. - V.47. - №4. - P.917-927.8. Mignot T., Mock M., Fouet A. A plasmid-encoded regulator couples the synthesis of toxins and surface structures in Bacillus anthracis // Mol. Microbiol. - 2003. - V.47. - No. 4. - P.917-927.

9. Орлов Ю.Н., Садовой Н.В., Махортова Е.Б., Федорова Н.В., Мельников С.В., Кузьмич М.К., Дербин М.И. Способ получения сибиреязвенного нативного протективного антигена // Патент РФ №2223114 (A61K 39/02; C12N 1/20). - 04.07.2000 (опубликовано 10.02.2004).9. Orlov Yu.N., Sadovoy N.V., Makhortova E.B., Fedorova N.V., Melnikov S.V., Kuzmich M.K., Derbin M.I. The method of producing anthrax native protective antigen // RF Patent No. 2223114 (A61K 39/02; C12N 1/20). - 07/04/2000 (published on 02/10/2004).

10. Шевцов А.Н., Лобастов B.C., Боровской Д.В., Меновщиков В.А., Хапаев Н.Г. Способ получения сибиреязвенного протективного антигена // Патент РФ №2340356 (A61K 39/07) - опубл. 10.12.2008.10. Shevtsov A.N., Lobastov B.C., Borovskoy D.V., Menovshchikov V.A., Hapaev N.G. A method of producing anthrax protective antigen // RF Patent No. 2340356 (A61K 39/07) - publ. 12/10/2008.

11. Cohen S., Mendelson I., Altboum Z., Kobiler D., Elhanany E., Bino Т., Leitner M., Inbar I., Rosenberg H., Gozes Y., Barak R., Fisher M., Kronman C., Velan В., Shafferman A.11. Cohen S., Mendelson I., Altboum Z., Kobiler D., Elhanany E., Bino T., Leitner M., Inbar I., Rosenberg H., Gozes Y., Barak R., Fisher M., Kronman C., Velan B., Shafferman A.

Attenuated nontoxinogenic and nonencapsulated recombinant Bacillus anthracis spore vaccines protect against anthrax // Infect. Immun. - 2000. - Vol.68. - №8. - P.4549-4558.Attenuated nontoxinogenic and nonencapsulated recombinant Bacillus anthracis spore vaccines protect against anthrax // Infect. Immun. - 2000. - Vol. 68. - No. 8. - P. 4549-4558.

12. Baillie L. Vaccine production of the Bacillus anthracis protective antigen // United States Patent №US6267966 (C12N 15/31; A61K 39/07; C12R 1/125) - 2001.12. Baillie L. Vaccine production of the Bacillus anthracis protective antigen // United States Patent No.US6267966 (C12N 15/31; A61K 39/07; C12R 1/125) - 2001.

13. Бхатнагар Р., Батра С., Чаухан В., Сингх А., Ахуджа Н., Кумар П., Гупта П. Способ получения нетоксичной противосибиреязвенной вакцины // Патент РФ №2287581 (C12N 15/31, C07K 2/00, C12P 21/00, A61K 39/07) - опубл. 20.11.2006.13. Bhatnagar R., Batra S., Chauhan V., Singh A., Ahuja N., Kumar P., Gupta P. A method for producing a non-toxic anti-siren vaccine // RF Patent No. 2287581 (C12N 15/31, C07K 2/00 , C12P 21/00, A61K 39/07) - publ. 11/20/2006.

14. Brehm J., Mcentee I., Vincent P., Allison N., Brehm R., Jack G., Herbert M., Solow В., Arpoyo J., Lapcevich R. Preparation of protective antigen from Bacillus anthracis // KR 20070114263 (A) (A61K 39/07; C07K 14/32) - опубл. 30.11.2007.14. Brehm J., Mcentee I., Vincent P., Allison N., Brehm R., Jack G., Herbert M., Solow B., Arpoyo J., Lapcevich R. Preparation of protective antigen from Bacillus anthracis // KR 20070114263 (A) (A61K 39/07; C07K 14/32) - publ. 11/30/2007.

15. Chauhan V., Singh A., Waheed S.M., Singh S., Bhatnagar R. Constitutive expression of protective antigen gene of Bacillus anthracis in Escherichia coli // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2001. - Vol.283. - N 2. - P.308-315.15. Chauhan V., Singh A., Waheed S. M., Singh S., Bhatnagar R. Constitutive expression of protective antigen gene of Bacillus anthracis in Escherichia coli // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2001. - Vol. 283. - N 2. - P.308-315.

16. Ivins В., Worsham P., Friedlander A., Farchaus J., Welkos S. Method of making a vaccine // United States Patent №US2002034512 (C12N 15/75; C12N 15/74). - 21.03.2002.16. Ivins B., Worsham P., Friedlander A., Farchaus J., Welkos S. Method of making a vaccine // United States Patent No. US2002034512 (C12N 15/75; C12N 15/74). - March 21, 2002.

17. Farchaus J., Ribot W., Jendrek S., Little S. Fermentation, purification, and characterization of protective antigen from a recombinant, avirulent strain of Bacillus anthracis // Applied and Environmental Microbiol. - 1998. - Vol.64. - №3. - P.982-991.17. Farchaus J., Ribot W., Jendrek S., Little S. Fermentation, purification, and characterization of protective antigen from a recombinant, avirulent strain of Bacillus anthracis // Applied and Environmental Microbiol. - 1998 .-- Vol.64. - Number 3. - P.982-991.

18. Ezzell J., Abshire T. Immunological analysis of cell-associated antigens of Bacillus anthracis // Infect. Immun. - 1988. - V.56. - №2. - P.349-356.18. Ezzell J., Abshire T. Immunological analysis of cell-associated antigens of Bacillus anthracis // Infect. Immun. - 1988. - V. 56. - No. 2. - P.349-356.

19. Микшис Н.И., Попов Ю.А., Шулепов Д.В. Аспорогенный рекомбинантный штамм В. anthracis 55ΔТПА-1 Spo- (pUB110PA-1) - продуцент протективного антигена сибиреязвенного микроба // Патент РФ №2321629 (C12N 1/21, C12P 21/00, C12R 1/07). - 10.04.2008.19. Mikshis N.I., Popov Yu.A., Shulepov D.V. Asporogenous recombinant strain B. anthracis 55Δ TPA-1 Spo- (pUB110PA-1) is a producer of the protective antigen of anthrax microbe // RF Patent No. 2321629 (C12N 1/21, C12P 21/00, C12R 1/07). - April 10, 2008.

Claims (1)

Способ получения протективного антигена и белка ЕА1 из штамма В. anthracis, включающий подготовку посевной культуры штамма-продуцента; культивирование аспорогенного рекомбинантного штамма В. anthracis 55ΔТПА-1Spo- при температуре 37±0,1°C в течение 16 ч в жидкой питательной среде, содержащей триптон с концентрацией не менее 20 мг/мл, с постоянным перемешиванием при 150 об/мин; отделение клеточной массы с применением фильтрационного модуля с мембраной, имеющей диаметр пор 0,2 мкм; выделение белка ЕА1 из отмытой клеточной массы и его очистку при помощи последовательных этапов инкубации с содержащим 1% додецилсульфат натрия экстрагирующим буфером, диафильтрации с использованием мембранных фильтров с пределом исключения белков с молекулярной массой 30 кДа и двухступенчатой ионообменной хроматографией на гидроксиапатите, а также выделение протективного антигена из культурального фильтрата и его очистку при помощи последовательных этапов концентрирования и диафильтрации с использованием мембранных фильтров с пределом исключения белков с молекулярной массой 30 кДа и двухступенчатой хроматографии на ионообменном носителе и носителе для гель-фильтрации. A method for producing a protective antigen and EA1 protein from B. anthracis strain, comprising preparing a seed culture of a producer strain; cultivation of the asporogenous recombinant strain B. anthracis 55ΔTPA-1Spo - at a temperature of 37 ± 0.1 ° C for 16 hours in a liquid nutrient medium containing tryptone with a concentration of at least 20 mg / ml, with constant stirring at 150 rpm; separating the cell mass using a filtration module with a membrane having a pore diameter of 0.2 μm; the isolation of EA1 protein from the washed cell mass and its purification using successive incubation steps with extraction buffer containing 1% sodium dodecyl sulfate, diafiltration using membrane filters with a protein exclusion limit of 30 kDa and two-stage ion exchange chromatography on hydroxyapatite, as well as anti-protective from the culture filtrate and its purification using successive stages of concentration and diafiltration using membrane filters with pre the exclusion of proteins with a molecular weight of 30 kDa and two-stage chromatography on an ion-exchange carrier and a carrier for gel filtration.
RU2012129190/10A 2012-07-10 2012-07-10 METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo- RU2492241C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129190/10A RU2492241C1 (en) 2012-07-10 2012-07-10 METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo-

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129190/10A RU2492241C1 (en) 2012-07-10 2012-07-10 METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo-

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2492241C1 true RU2492241C1 (en) 2013-09-10

Family

ID=49164890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012129190/10A RU2492241C1 (en) 2012-07-10 2012-07-10 METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo-

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492241C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622085C2 (en) * 2015-10-29 2017-06-09 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Dna-structure encoding modified version of protective antigene bacillus anthracis
RU2694597C1 (en) * 2018-03-01 2019-07-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for preparation of seed culture in technology of anthrax vaccines

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223114C2 (en) * 2000-07-04 2004-02-10 Центр военно-технических проблем биологической защиты Научно-исследовательского института микробиологии Министерства обороны Российской Федерации Method for obtaining anthracic native protective antigen
RU2340356C2 (en) * 2006-08-10 2008-12-10 Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of obtaining of anthracic protective antigen
US7763451B2 (en) * 2001-11-09 2010-07-27 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Methods for preparing Bacillus anthracis protective antigen for use in vaccines

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223114C2 (en) * 2000-07-04 2004-02-10 Центр военно-технических проблем биологической защиты Научно-исследовательского института микробиологии Министерства обороны Российской Федерации Method for obtaining anthracic native protective antigen
US7763451B2 (en) * 2001-11-09 2010-07-27 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Methods for preparing Bacillus anthracis protective antigen for use in vaccines
RU2340356C2 (en) * 2006-08-10 2008-12-10 Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of obtaining of anthracic protective antigen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOHN W. EZZELL, ET ALL, Immunological analisis of cell-associated antigens of Bacillus anthracis, Infection and Immunity, Feb. 1988, Vol.56, No.2, p.349-356. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622085C2 (en) * 2015-10-29 2017-06-09 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Dna-structure encoding modified version of protective antigene bacillus anthracis
RU2694597C1 (en) * 2018-03-01 2019-07-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for preparation of seed culture in technology of anthrax vaccines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101486122B1 (en) Immunogenic compositions of staphylococcus aureus antigens
CN108138099A (en) For the manufacturing device and method of the personalized immunotherapy based on delivery vector
CN107206060A (en) The combination of vaccine and anti-OX40 or anti-GITR antibody based on Listeria
EP1412379A2 (en) Antigenic polypeptides
AU2007356845B2 (en) Inactivated staphylococcal whole-cell vaccine
CA2078003C (en) Tumor killing effects of enterotoxins and related compounds
RU2663136C2 (en) Process for preparing highly pure neurotoxic component of botulinum toxin and uses thereof
RU2492241C1 (en) METHOD OF PRODUCTION OF PROTECTIVE ANTIGEN AND PROTEIN OF S-LAYER EA1OF ASPOROGENOUS RECOMBINANT STRAIN IN anthracis 55 ΔTPA-1Spo-
CN105582524A (en) Polypeptides and immunizing compositions containing gram positive polypeptides and methods of use
Fan et al. Hydrogen peroxide-inactivated bacteria induces potent humoral and cellular immune responses and releases nucleic acids
Al‐Bader et al. Activation of human dendritic cells by the PorA protein of Neisseria meningitidis
Yang et al. A novel bivalent fusion vaccine induces broad immunoprotection against Staphylococcus aureus infection in different murine models
US20170189473A1 (en) Composition for preventing or treating staphylococcus aureus infection
RU2432174C1 (en) Method for producing colibacillosis anatoxin
TWI257867B (en) Vaccine preparations containing attenuated toxin
RU2388489C1 (en) Method for preparing vaccine associated against pseudomonosis and enterococcus infection of nutrias
CN111978380A (en) Wild type clostridium emphysema cytotoxin A as well as preparation method, application and vaccine thereof
RU2529359C2 (en) RECOMBINANT PLASMID DNA pPA-OPRF-ETA CODING SYNTHESIS OF RECOMBINANT PROTEIN OPRF-ETA Pseudomonas aeruginosa, STRAIN Escherichia coli PA-OPRF-ETA PRODUCING RECOMBINANT PROTEIN OPRF-ETA Pseudomonas aeruginosa AND METHOD FOR PREPARING RECOMBINANT PROTEIN OPRF-ETA Pseudomonas aeruginosa
CN107466326B (en) Hemolysin methods and compositions
Petersen et al. Identification of human T-cell epitopes on the S4 subunit of pertussis toxin
RU2341288C1 (en) MEDICINE FORMING CELLULAR IMMUNITY FOR MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS H37 Rv, METHOD OF PRODUCTION THEREOF (VERSIONS), RECOMBINANT STRAIN AND TUBERCULOSIS DIAGNOSTIC AGENT
RU2288002C1 (en) Method for preparing vaccine against enterococcus infection in nutrias
Mikshis et al. Effect of Antigens Obtained from the Recombinant Strain Bacillus anthracis 55ΔTPA-1Spo–on Organs and Tissues of Immunized Animals
RU2622085C2 (en) Dna-structure encoding modified version of protective antigene bacillus anthracis
US20240139302A1 (en) Propionibacterium acnes prophylactic and therapeutic immune treatment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160711